请做科普,在常温下到底能不能实现超导?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 03:01:22
1900年荷兰科学家发现超导这一现象以后,全世界研究了很多年也是没能实现在常温乃至高温下实现超导。
如果超导的问题解决,投入大规模实用的话,对现在的社会将是一个巨大的推动,比如现在发出的电力有四分之一要损耗在输电线路上,常温下超导能实现的话光是每年节省的电力就是一个很大数量。
另外现在计算机的处理器如果没有电阻存在的话,处理速度应该要快很多,而且耗电量和发热量也要降低很多。1900年荷兰科学家发现超导这一现象以后,全世界研究了很多年也是没能实现在常温乃至高温下实现超导。
如果超导的问题解决,投入大规模实用的话,对现在的社会将是一个巨大的推动,比如现在发出的电力有四分之一要损耗在输电线路上,常温下超导能实现的话光是每年节省的电力就是一个很大数量。
另外现在计算机的处理器如果没有电阻存在的话,处理速度应该要快很多,而且耗电量和发热量也要降低很多。
谁也不敢说不能,谁也不敢说能。
理论是跟着实验走的。谁知道哪天哪个狗东西搞出一个样品了呢?
估计没人知道~~~~~~~~~~~~
目前不能
负熵的物质及是高温超导的而且温度越高导电能力越强

只是还没有好的获取方式
现在那些家伙说的“高温超导”,也就是几十K,就算高温了。常温现在看来还是遥远的梦,只要能做比液氮稍微高一点的温度(-195.6℃),并且不要太贵,很多地方就能应用了。液氦太贵了,没几个地方用得起。
有谁能把它的工作温度提高到液氮而非液氦的沸点,而其临界电流又足够大的话,也算是一个大恭喜了。
我记得在上个世界七十年代,就有阿三宣布,他们已经实现了常温超导。。这么多年,好像没信儿了。。[:a3:]
只要清楚超导的原理就知道常温是不可能的。
原帖由 郭炜 于 2009-2-7 22:40 发表
只要清楚超导的原理就知道常温是不可能的。


有人证明过多少K以上的超导是不可能的?
我要是晚生100年就好了 到那时能看到多少高科技啊[:a10:]
30年内能够在干冰的温度(-78℃)实用化就已经算是很成功了。
原帖由 绝望的人流浪 于 2009-2-8 01:42 发表


有人证明过多少K以上的超导是不可能的?


人在多少度的时候不会出汗?你能证明吗?
原帖由 郭炜 于 2009-2-7 22:40 发表
只要清楚超导的原理就知道常温是不可能的。

高温超导的原理搞清楚了么?
原帖由 郭炜 于 2009-2-8 07:21 发表


人在多少度的时候不会出汗?你能证明吗?



你会不会说话。我知道你-100度不会出汗。因为你已经被冻死了

高温超导的原理现在应该还不清楚吧。起码我学的那会儿说还不清楚。

不知道现在有没有进展。哪个懂的老大给科普一下。。。
现在还不能
超导方面成熟些的理论也就是库柏电子对,但不算彻底解决问题。当年的理论一度很悲观,氧化物的高温超导基本上是个意外。
超导现在是实验引导理论,不能排除发生一次新的革命的可能性。
以前航空知识登过一个文章,说现在世界上正在研究冷沸材料,这个材料很牛,比重很轻但是强度很大,耐高温而且能实现零电阻。
从原理上讲常温是不可能超导的只能做到微导或或使用对消的方法实现超导!
原帖由 super_hero 于 2009-2-9 14:14 发表
从原理上讲常温是不可能超导的只能做到微导或或使用对消的方法实现超导!

根据什么原理说明常温下没有超导?
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现在能够做到常温超导的人可以获得物理炸药奖啊!
我记得上世纪80年代,应该是87年中国的超导研究有很大突破,当时甚至有媒体说在年内就能实现常温下超导,这都20多年了,也没人提这事了。
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原帖由 ttslslyh 于 2009-2-9 21:07 发表
现在能够做到常温超导的人可以获得物理炸药奖啊!

能够在干冰的温度(-78℃)实用化就已经够格给人颁发超导奖,而可以不屑领炸药奖了!你可以想象这个成果带来的财富和荣誉是何等巨大!!!
原帖由 九鬼 于 2009-2-7 22:06 发表
我记得在上个世界七十年代,就有阿三宣布,他们已经实现了常温超导。。这么多年,好像没信儿了。。[:a3:]

我记着有书上说日本人已经把温度提高到了300K..........现在看来还是大忽悠
超导不仅仅是电阻为零这一个表征参数,还有迈斯纳效应才行。
超导类似于理想玻色气体的凝聚,而玻色凝聚都是在极低温下才会发生。
不过金属氧化物的高温下超导(其实也就几十K)已经破了这个习惯观念,理论上有新空间了。
传统超导临界温度最高只能达到39开”
39K是BCS理论给出的,BCS理论对高温超导无法解释,现在还没有成功解释高温超导的理论,所以对高温超导的极限温度也不可能预测!
原帖由 dzhiqiong 于 2009-2-10 01:06 发表

我记着有书上说日本人已经把温度提高到了300K..........现在看来还是大忽悠

或许是部分超导,离实用化很远。
超导温度降到液氮温度就好了,基本可以实用了,现在工业化的生产液氮,成本比啤酒还便宜。
原帖由 只看二炮 于 2009-2-11 17:11 发表
超导温度降到液氮温度就好了,基本可以实用了,现在工业化的生产液氮,成本比啤酒还便宜。

大学做超导实验时候就已经是用液氮了,暖瓶装着,像开水似的。
但是现在的可加工性,载流能力等还是不理想。
原帖由 郭炜 于 2009-2-7 22:40 发表
只要清楚超导的原理就知道常温是不可能的。


常规超导体是有极限的,高温超导体?你知道原理?!!中国终于有本土诺贝尔了
原帖由 PL15 于 2009-2-9 20:21 发表


把电阻是什么搞清楚就容易理解搞常温超导的难度:

原子的热运动是产生电阻的主要原因。我们可以把导体的温度降低,来减少原子的热运动,理论上绝对零度可以使电阻为零,但有时温度降到一定程度电阻就趋向于一 ...

http://www.qiji.cn/eprint/abs/3163.html
原帖由 rottenweed 于 2009-2-11 17:24 发表

大学做超导实验时候就已经是用液氮了,暖瓶装着,像开水似的。
但是现在的可加工性,载流能力等还是不理想。

而且液氮也还不够便宜 虽然比啤酒贵 但是啤酒是个很贵的东西 一公升要好几块钱...
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我科学家首次突破“麦克米兰极限”
在高温超导研究领域获重大进展引起国际关注

阅读次数:12108
来源:科技日报 时间:2008-06-06 08:16:36  

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    本报讯(记者吴长锋)记者近日从中国科技大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家实验室和物理系陈仙辉教授的实验组,在相关结构的氟掺杂的钐氧铁砷化合物中发现了超导电性,研究论文发表在5月25日国际权威学术期刊《自然》上。这一发现属国际上最先报告。
      
    陈仙辉小组通过电阻率和磁化率测量表明,该体系的超导临界温度已达到了43开尔文(零下230.15摄氏度)。该材料为除铜氧化物高温超导体之外第一个临界温度超过40开尔文的非铜氧化物超导体,突破了“麦克米兰极限”(麦克米兰曾经断定,传统超导临界温度最高只能达到39开)。而高于40开尔文的临界转变温度,也有力地说明了该体系是一个非传统的高温超导体。随后,陈仙辉的实验组还发现该体系最高临界转变温度达到54开尔文(零下219.15摄氏度)。
   
    1986年,IBM研究实验室的物理学家柏诺兹和缪勒发现了临界温度为35开尔文(零下238.15摄氏度)的镧钡铜氧超导体。这一突破性发现导致了一系列铜氧化物高温超导体的发现。柏诺兹和缪勒荣获1987年度诺贝尔物理学奖。自那以后,铜基高温超导电性及其机理成为凝聚态物理的研究热点。
   
    继陈仙辉小组之后,中国科学院物理研究所王楠林小组独立地报道了氟掺杂的铈氧铁砷化合物在41开尔文(零下232.15摄氏度)表现超导电性;该所赵忠贤领导的科研小组将该类铁砷化合物的超导临界温度提升至55开尔文。
   
    对中国几个研究小组的重要发现,美国著名杂志《科学》发表评述文章,称“铁基超导材料将中国物理学家推向前沿”。
原帖由 PL15 于 2009-2-9 20:21 发表
原子的热运动是产生电阻的主要原因


哪个混蛋老师教你的?
一、转贴百度百科:

高温超导 
 〈理〉接近室温的超导。一般超导合金在接近绝对零度时电阻为零,所以在其应用上会遇到制冷等问题的障碍。高温超导研究为现代科学的热门课题。
  超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。
  1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。
  1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。
  1987年1月初,日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K;不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组,获得了48.6K的锶镧铜氧系超导体,并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日,日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。
  科学家第一次在基于钚的材料中发现了超导电性。他们发现由钚、钴和镓组成的一种合金在绝对温标18.5K以下存在超导性。这个温度反常的高,意味着除了重费米子系统、高温氧化物和传统的超导材料之外,含钚化合物很可能也是一类新型的超导体(J. L. Sarrao et al., Nature 420, 297(2002) )。
  这项工作是由美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的John Sarrao和他的同事,以及在佛罗里达大学和德国的超铀元素研究所的合作者们共同完成的。他们发现,钚化合物的临界温度(Tc)比重费米子系统(基于铀和铈的化合物)要高一个量级。临界温度是超导材料的电阻变为零的温度。
  这种材料同时还有很高的临界电流(超过此界限材料就失去超导特性的电流强度),这对其实际应用非常有利——当然钚危险的放射性会限制这一应用。这个很高的临界电流来源于材料中由于辐射导致的缺陷所产生的钉扎中心。
  研究人员在测量样品的磁化率和比热的过程中发现这种材料的超导性。随后,他们测量了样品的磁化率和电阻对温度的依赖关系,发现其结果显示,该化合物 5f 轨道上的电子的局域化程度处在铈化合物与铀化合物之间的。
  钚属于锕族元素,位于 5f 电子从局域化到退局域化的转变区,这使得它属于已知最复杂的的物质之一。研究人员们相信,钚的超导性直接来源于其奇异的电子性质。从临界温度的角度来看,它处在临界温度仅有1K左右的重费米子材料和临界温度高达100K的铜氧化合物之间。
  该小组希望进一步的研究能够发现在其他危险性稍弱的超铀元素中也存在超导性。Sarrao说:“经验告诉我们,当一个超导体被找到的时候,它旁边的化合物很可能是也超导的,所以还有非常多的相关化合物需要研究。”

二、我国高温超导研究取得重大突破
(2001-4-18 新华网)

  340米铋系高温超导导线近日在清华大学应用超导研究中心研制成功。这是我国目前高温超导长导线的最新记录,标志着我国已掌握了处于世界先进水平的超导线材产业化技术。

  此次研制成功的高温超导导线为37芯,长340米,宽3.43毫米,厚0.15毫米,截面面积为0.5 1平方毫米。在零外磁场下导线的临界电流大于25安培,工程临界电流密度达每平方厘米5000安培(测试温度为摄氏零下196度)。相比其它使用纯银包缚的导线,这种导线由于使用了银合金,其机械强度更高。导线表面涂有绝缘物质,且均匀,无气泡等缺陷,具有较好的使用性能。这表明此长导线的综合性能已达到世界先进水平。

  高温超导材料一般是指在液氮温度(摄氏零下196度)电阻可接近零的超导材料。同样直径的高温超导材料和普通铜材料相比,前者的导电能力是后者的100倍以上。正因为其损耗小,制成器件的体积小、重量轻、效率高,高温超导材料可广泛应用于民用和国防领域,如制造超导变压器、超导电缆、超导电机、超导磁悬浮列车等,是对国民经济、国防建设具有重大战略意义的新材料。科学家认为,正如光纤的发明催生出崭新的信息时代,高温超导材料也将带来电力工业史上划时代的革命。

  我国在超导基础研究领域取得了许多重要的成果,但在超导产品产业化方面则落后于西方发达国家。近一两年来,铋系高温超导线材的生产技术已逐渐成熟,并在欧美进入产业化阶段。清华大学应用超导研究中心的这一重大成果,使我国在短时间内跻身掌握铋系高温超导线材产业化技术的少数先进国家之列。

  去年5月,清华大学邀请丹麦北欧超导技术公司生产线创建者韩征和博士回国担任“长江学者特聘教授”。为了开展实用型高温超导线材及其应用的研究,清华大学以较大力度投资建立了跨学科、跨系多学科交叉的应用超导研究中心。在韩征和主任的带领下,成立不到一年的这个中心已建成单线长度超过300米、导线性能达到世界先进水平的小型生产线,为进一步在我国实现高温超导产业化奠定了坚实的基础。